KR101862196B1 - Automatic tool changer - Google Patents

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KR101862196B1
KR101862196B1 KR1020160181038A KR20160181038A KR101862196B1 KR 101862196 B1 KR101862196 B1 KR 101862196B1 KR 1020160181038 A KR1020160181038 A KR 1020160181038A KR 20160181038 A KR20160181038 A KR 20160181038A KR 101862196 B1 KR101862196 B1 KR 101862196B1
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magazine
spindle
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driving force
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KR1020160181038A
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Inventor
이정호
김진건
이재홍
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주식회사 성산암데코
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Abstract

The present invention provides an automatic tool changer which comprises a spindle unit, a magazine unit, a driving source, and a power transmission unit. More specifically, the spindle unit and the magazine unit are selectively driven by receiving a driving force provided from the single driving source through the power transmission unit, and when one of the spindle unit and the magazine unit is operated, the other one is not operated. Therefore, the control is simplified, and manufacturing costs can be reduced.

Description

자동 공구 교환장치{Automatic tool changer}[0001] Automatic tool changer [0002]

본 발명은 공작기계에 관련된 기술로써, 더욱 상세하게는 공작기계에 적용되면서 복수의 공구를 선택적으로 자동 교환할 수 있도록 한 자동 공구 교환장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technology relating to a machine tool, and more particularly, to an automatic tool changer capable of automatically exchanging a plurality of tools while being applied to a machine tool.

일반적으로 공작기계는 각종 재료를 가공하여 다양한 제품으로 제조하는 기기로써 자동 공구 교환장치(ATC:Automatic Tool Changer)를 갖는 머시닝센터와, 상기 자동 공구 교환장치를 가지고 있지 않은 NC밀링 혹은, NC선반을 포함한다.In general, a machine tool is a machine for manufacturing various products by processing various materials, and is equipped with a machining center having an automatic tool changer (ATC) and an NC milling or NC lathe not having the automatic tool changer .

여기서, 상기 자동 공구 교환장치는 복잡한 형상의 공작물 가공을 위해 사용되는 서로 다른 다양한 공구(tool)를 자동으로 교환해 줌으로써 수작업에 비해 작업 시간이 단축됨과 더불어 작업 인력의 소요를 줄일 수 있다는 점에서 많이 사용되고 있다.Here, the automatic tool changer automatically exchanges various different tools used for processing a complex shape workpiece, thereby reducing the work time and the work manpower required for manual work, .

즉, 수작업으로써 각 공구를 교환하고자 할 때에는 착탈 작업뿐 아니라 공구의 위치 조정 및 공구 보정과 같은 초기 설정을 매우 정밀하게 수행하여야만 함으로써 전체적인 공구 교체 시간이 오래 소요되었음과 더불어 초기 설정이 정확히 이루어지지 않았을 경우 가공 불량이 야기될 수밖에 없었기에, 상기 자동 공구 교환장치의 추가 제공을 통해 전술된 각종 문제점이 해소될 수 있게 된 것이다.In other words, when changing each tool manually, it is necessary to perform initial setting such as tool position adjustment and tool correction not only in the attaching / detaching operation, but also because it takes a long time to replace the tool as a whole, The above-described various problems can be solved through the provision of the automatic tool changer.

이러한 자동 공구 교환장치에 관련하여는 공개특허공보 제10-2010-0067173호, 공개특허공보 제10-2009-0038779호, 등록특허 제10-1383442호, 등록특허 제10-1401107호, 등록특허 제10-1487625호 등에 개시된 바와 같다.With regard to such an automatic tool changer, there are disclosed in JP-A-10-2010-0067173, JP-A-10-2009-0038779, JP-A-10-1383442, JP-A-10-1401107, 10-1487625, and the like.

하지만, 전술된 종래 기술들에 따른 자동 공구 교환장치는 그의 동작을 위해 구동력을 제공하는 구동원이 별개로 제공된다는 것을 고려할 때 공구 스핀들의 구동을 위한 구동원 이외의 별도 구동원 제공에 따른 전체적인 구조의 복잡함이 야기될 수밖에 없을 뿐 아니라 복수의 구동원을 제공함으로 인한 제조 단가의 상승이 야기될 수밖에 없다는 문제점이 있었다.However, considering the fact that the drive source for providing the drive force for the operation of the automatic tool changer according to the prior art described above is separately provided, the complexity of the overall structure due to the provision of a separate drive source other than the drive source for driving the tool spindle There is a problem in that it is inevitably caused and the manufacturing cost of the apparatus is increased due to providing a plurality of driving sources.

또한, 전술된 종래 기술들에 따른 자동 공구 교환장치는 여타의 구동 요소에 대한 동작 여부를 고려하여 툴 교체가 이루어져야만 함으로써 툴 교체를 위한 시간이 오래 소요될 수밖에 없고, 특히 그 제어를 위한 다양한 센서나 감지장치가 추가로 제공되어야 함과 더불어 제어가 극히 복잡하고 어려워질 수밖에 없다는 문제점이 있었다.In addition, the automatic tool changer according to the related art requires a long time for replacing the tool by considering the operation of the other drive elements. Therefore, various tools for controlling the automatic tool changer There has been a problem that the sensing device must be additionally provided and the control becomes extremely complicated and difficult.

공개특허공보 제10-2010-0067173호Published Patent Application No. 10-2010-0067173 공개특허공보 제10-2009-0038779호Published Patent Application No. 10-2009-0038779 등록특허 제10-1383442호Registration No. 10-1383442 등록특허 제10-1401107호Patent No. 10-1401107 등록특허 제10-1487625호 등Patent No. 10-1487625 etc.

본 발명은 전술된 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 공작기계에 사용되는 자동 공구 교환장치의 구조적 개선을 통해 공작기계의 기계 가공을 위한 공구스핀들의 구동과 자동 공구 교환장치의 동작을 위한 구동이 동일한 구동원으로부터 제공될 수 있도록 하면서도 각각의 동작이 서로 연동되면서 이루어지도록 한 새로운 형태에 따른 자동 공구 교환장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a tool changer for a machine tool, And to provide an automatic tool changer according to a new type in which the motions for the operation of the automatic tool changer can be provided from the same drive source while the respective motors are interlocked with each other.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자동 공구 교환장치에 따르면 본체프레임에 회전 가능하게 설치되며, 선단으로 기계 가공을 위한 공구가 선택적으로 장착되어 파지함과 더불어 상기 파지된 공구를 강제 회전시켜 기계 가공을 수행하는 스핀들 유닛; 상기 본체프레임에 전후 슬라이딩 이동 가능하게 설치됨과 더불어 기계 가공을 위한 복수의 공구가 각각 개별 안착되는 복수의 그립퍼 및 이 그립퍼를 일괄 회전시키는 회전체를 가지는 매거진 유닛; 상기 스핀들 유닛의 회전 및 상기 매거진 유닛을 이루는 회전체의 회전을 위한 회전 구동력을 제공하는 단일의 구동원; 상기 구동원으로부터 제공되는 회전 구동력을 상기 스핀들 유닛 혹은, 상기 매거진 유닛 중 어느 한 유닛에만 선택하여 제공함과 더불어 상기 스핀들 유닛 혹은, 매거진 유닛 중 어느 한 유닛의 동작시 다른 한 유닛은 동작은 중지되도록 구성된 동력 전달유닛;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided an automatic tool changer according to the present invention, which is rotatably mounted on a main body frame, and a tool for machining is selectively mounted on a tip end thereof, A spindle unit for performing machining; A magazine unit having a plurality of grippers mounted on the body frame so as to be slidable in the front and rear directions and to which a plurality of tools for machining are individually seated, and a rotating body for rotating the grippers in a batch; A single driving source for providing rotational driving force for rotation of the spindle unit and rotation of the rotating body constituting the magazine unit; Wherein the spindle unit or the magazine unit is provided with a rotating driving force selectively provided to only one of the spindle unit and the magazine unit, And a transmission unit.

여기서, 상기 스핀들 유닛은 선단의 내부로 공구의 생크가 수용되도록 형성되면서 상기 본체프레임에 회전 가능하게 설치된 스핀들과, 상기 스핀들의 선단 내부에 설치되어 선단측 부위의 벌림 조작으로 상기 공구의 생크를 파지하는 복수의 파지레버와, 상기 스핀들 내를 전후 이동 가능하게 설치되면서 상기 각 파지레버의 선단을 벌리도록 동작되는 조작로드를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The spindle unit includes a spindle rotatably installed in the main frame and formed so as to receive a shank of the tool into a tip end of the spindle unit and a spindle provided inside the tip of the spindle, And an operating rod that is installed to be movable back and forth in the spindle and is operated to open the ends of the grip levers.

또한, 상기 조작로드의 내부에는 그의 축 방향을 따라 쿨런트 공급홀이 관통 형성되어 상기 스핀들의 선단 내부에 파지된 공구로 쿨런트를 공급하도록 이루어짐을 특징으로 한다.In addition, a coolant supply hole may be formed in the operation rod along an axial direction thereof to supply coolant to the spindle by a tool held inside the tip of the spindle.

또한, 상기 매거진 유닛은 외관을 이루면서 본체프레임에 전후 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 매거진 몸체와, 상기 매거진 몸체의 상단측 배면 내측에 구비되면서 상기 구동원의 회전 구동력을 제공받아 회전 구동되는 회전피니언과, 상기 회전피니언의 축 방향과는 경사지면서 상기 매거진 몸체에 고정 설치되는 지지샤프트와, 상기 지지샤프트의 둘레에 회전 가능하게 설치되면서 상기 회전피니언에 맞물리는 베벨기어와, 상기 지지샤프트의 전방측 끝단 둘레에 회전 가능하게 설치되면서 상기 베벨기어가 결합되는 회전체를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The magazine unit may include a magazine body mounted on the body frame so as to be slidable back and forth, a rotary pinion provided inside the upper rear side of the magazine body and rotatably driven by receiving a rotational driving force of the driving source, A support shaft fixed to the magazine body while being inclined from an axial direction of the rotary pinion; a bevel gear rotatably installed around the support shaft and engaging with the rotary pinion; And a rotating body to which the bevel gear is coupled while being rotatably installed.

또한, 상기 동력 전달유닛은 상기 구동원의 구동에 의해 회전되면서 전방측 내주면에는 제1내접기어가 형성됨과 더불어 둘레면에는 스핀들 유닛으로 구동력을 전달하도록 동력전달부재가 연결되는 주동측 회전풀리와, 상기 회전풀리의 축 방향을 향해 이동 가능하게 설치되며, 후단의 외주면에는 상기 제1내접기어와 맞물리는 제1외접기어가 형성됨과 더불어 선단의 외주면에는 제2외접기어가 형성된 이동형 회전축과, 상기 매거진 유닛에 회전 가능하게 설치되면서도 상기 매거진 유닛과 함께 전후 이동되도록 설치되며, 후단의 내주면에는 상기 제2외접기어에 맞물려 회전되는 제2내접기어가 형성됨과 더불어 후단의 내주면 끝단에는 상기 이동형 회전축에 형성된 제2외접기어의 후면을 받쳐주는 받침턱이 형성된 매거진측 회전축을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The power transmission unit includes a main drive-side rotation pulley on which a first internal gear is formed on the inner circumferential surface on the front side while being rotated by driving the drive source, and a power transmitting member is connected to the circumferential surface to transmit a driving force to the spindle unit. A movable rotary shaft provided on the outer peripheral surface of the rear end to form a first external gear engaged with the first internal gear and formed with a second external gear on the outer peripheral surface of the end, A second internal gear engaged with the second external gear is formed on an inner circumferential surface of a rear end of the second internal gear and a second internal gear is formed on an inner circumferential surface of a rear end of the second internal gear, And a magazine-side rotary shaft having a support jaw for supporting the rear surface of the external gear .

또한, 상기 동력 전달유닛으로부터 제공되는 회전 구동력이 상기 매거진 유닛으로부터 상기 스핀들 유닛으로 변경되어 제공될 때 스핀들 유닛의 선단측 전방에 위치된 공구가 상기 스핀들 유닛의 선단측 내로 수용되도록 하는 연동 유닛이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 한다.Further, there is further provided an interlocking unit for allowing a tool positioned in front of a front end side of the spindle unit to be accommodated in a front end side of the spindle unit when a rotational driving force provided from the power transmitting unit is changed from the magazine unit to the spindle unit and provided And the like.

또한, 상기 연동 유닛은 매거진 유닛의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 전후이동실린더와, 상기 전후이동실린더의 전후 이동을 위한 구동력을 제공받아 전후 이동되면서 상기 매거진 유닛을 전후 이동시키는 이동플런저와, 상기 이동플런저의 전후 이동 경로상에 위치됨과 더불어 그의 후방측 끝단은 상기 이동플런저의 저부에 맞닿도록 위치되면서 상기 이동플런저의 후퇴 이동에 따른 접촉 해제시 선단이 상향 이동되도록 회전되게 설치되는 링크부재와, 상기 링크부재의 선단에 결합됨과 더불어 전방측 끝단은 상기 매거진 유닛이 후퇴 이동되었을 경우 그립퍼에 결합되어 상기 링크부재의 회전에 의해 상향 슬라이딩 이동되면서 상기 그립퍼에 파지된 공구의 파지를 해제하는 슬라이딩블럭을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The moving unit includes a moving cylinder for providing a driving force for moving the magazine unit forward and backward, a moving plunger for moving the magazine unit forward and backward while being reciprocated by a driving force for moving the moving cylinder back and forth, A link member which is located on the movement path of the moving plunger and whose rear end is positioned to abut the bottom of the moving plunger and is rotated so that the tip moves upward when the moving plunger is retracted, And a front end of the link member is coupled to the gripper when the magazine unit is retracted to be slid upward by the rotation of the link member to release gripping of the tool gripped by the gripper, And a control unit.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치는 단일의 구동원을 이용하여 매거진 유닛과 스핀들 유닛을 구동시킬 수 있도록 함으로써 별도 구동원의 제공에 비해 전체적인 제조 단가의 절감을 이룰 수 있게 된 효과를 가진다.As described above, since the automatic tool changer according to the present invention can drive the magazine unit and the spindle unit by using a single drive source, it is possible to reduce the manufacturing cost as a whole compared with the provision of a separate drive source .

특히, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치는 매거진 유닛이 동작될 때에는 스핀들 유닛으로 제공되는 동력이 차단되고, 또한 스핀들 유닛이 동작될 때에는 매거진 유닛으로 제공되는 동력이 차단됨에 따라 각 유닛의 동작시 여타 유닛이 함께 동작됨에 따라 야기될 수 있는 부품 손상을 방지할 수 있게 된 효과를 가진다.Particularly, in the automatic tool changer according to the present invention, when the magazine unit is operated, the power provided to the spindle unit is cut off, and when the spindle unit is operated, the power supplied to the magazine unit is cut off, It is possible to prevent a component damage which may be caused by the unit being operated together.

또한, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치는 매거진 유닛의 동작과 스핀들 유닛으로부터 공구의 구속 해제를 위한 동작이 서로 연동되면서 동시에 이루어지도록 구성됨에 따라 툴 교체를 위한 작업 시간을 확연히 단축시킬 수 있게 된 효과를 가진다.Further, since the automatic tool changer according to the present invention is constructed so that the operation of the magazine unit and the operation for releasing the constraint of the tool from the spindle unit are performed simultaneously with each other, the work time for tool replacement can be remarkably shortened .

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 내부 구조 중 구동원과 스핀들 유닛 간의 동력 전달 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치 중 스핀들 유닛에 공구의 생크가 구속 및 구속 해제된 상태를 설명하기 위해 나타낸 요부도
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 매거진 유닛을 설명하기 위해 나타낸 상태도
도 7 내지 도 12는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 동력 전달유닛에 대한 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 각각의 상태도
도 13 내지 도 15는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 연동 유닛 및 그 동작 상태를 설명하기 위해 나타낸 상태도
1 is a front view showing an external structure of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention;
2 is a state diagram illustrating an internal structure of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a state diagram for explaining a power transmission structure between a drive source and a spindle unit among internal structures of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention.
FIGS. 4 and 5 are views for explaining a state in which a shank of a tool is restrained and released from a spindle unit of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
6 is a state diagram illustrating a magazine unit of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention.
Figs. 7 to 12 are diagrams for explaining an operation state of the power transmission unit of the automatic tool changer according to the preferred embodiment of the present invention,
FIGS. 13 to 15 are diagrams for explaining an interlocking unit of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention,

이하, 본 발명의 자동 공구 교환장치에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 15를 참조하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the automatic tool changer of the present invention will be described with reference to Figs. 1 to 15 attached hereto.

실시예의 설명에 앞서, 각 구성의 설명 중 언급되는 방향의 경우 선단은 전방측 부위로써 도면상 우측에 위치되는 부위를 의미함과 더불어 후단은 후방측 부위로써 도면상 좌측에 위치되는 부위를 의미하며, 전면은 도면상 우측을 향하는 면을 의미함과 더불어 후면은 도면상 좌측을 향하는 면을 의미한다.Prior to the description of the embodiments, in the direction described in the description of each constitution, the front end means a portion positioned on the right side in the drawing as a front side portion and the rear end means a portion positioned on the left side in the drawing as a rear side portion , The front surface means the surface facing the right side in the drawing, and the rear surface means the surface facing the left side in the drawing.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 외관 구조를 설명하기 위해 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 내부 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 공구 교환장치의 내부 구조 중 구동원과 스핀들 유닛 간의 동력 전달 구조를 설명하기 위해 나타낸 상태도이다.1 is a front view for explaining an external structure of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view for explaining an internal structure of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention 3 is a state diagram for explaining a power transmission structure between a drive source and a spindle unit among internal structures of an automatic tool changer according to a preferred embodiment of the present invention.

이들 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 자동 공구 교환장치는 크게 스핀들 유닛(100)과, 매거진 유닛(200)과, 구동원(300) 및 동력 전달유닛(400)을 포함하여 이루어지며, 특히 상기 스핀들 유닛(100) 및 매거진 유닛(200)은 상기 동력 전달유닛(400)을 통해 상기 단일의 구동원(300)으로부터 제공되는 구동력을 전달받아 선택적으로 구동하되, 스핀들 유닛(100)과 매거진 유닛(200) 중 어느 한 유닛의 동작시 다른 한 유닛은 동작 중지되도록 구성됨을 특징으로 한다.As shown in these drawings, an automatic tool changer according to an embodiment of the present invention mainly includes a spindle unit 100, a magazine unit 200, a drive source 300, and a power transmission unit 400 The spindle unit 100 and the magazine unit 200 are selectively driven by receiving the driving force from the single driving source 300 through the power transmitting unit 400. The spindle unit 100, And the other unit is stopped when the unit 200 operates.

이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.This will be described in more detail below for each configuration.

먼저, 상기 스핀들 유닛(100)은 공구(20)를 회전시켜 기계 가공을 수행하는 부위이다.First, the spindle unit 100 is a portion for rotating the tool 20 to perform machining.

이와 같은 스핀들 유닛(100)은 선단으로 기계 가공을 위한 공구(20)가 선택적으로 장착되어 파지하면서 상기 파지된 공구(20)를 강제 회전시키는 역할을 하며, 스핀들(110)과, 복수의 파지레버(120) 및 조작로드(130)를 포함하여 구성된다.The spindle unit 100 has a function of forcibly rotating the gripped tool 20 while selectively grasping and holding the tool 20 for machining to the tip end. The spindle unit 100 includes a spindle 110, (120) and an operating rod (130).

여기서, 상기 스핀들(110)은 선단의 내부로 공구(20)의 생크(21)가 수용되도록 형성되는 부위로써, 공작기기를 이루는 본체프레임(10)에 회전 가능하게 설치되어 이루어진다.Here, the spindle 110 is formed such that the shank 21 of the tool 20 is accommodated in the tip end thereof, and is rotatably installed in the body frame 10 constituting the machine tool.

또한, 상기 복수의 파지레버(120)는 상기 스핀들(110)의 선단 내부로 수용된 공구(20)의 생크(21)를 파지하기 위한 구성으로써, 상기 스핀들(110)의 선단 내주면 둘레를 따라 각각 위치되며, 전방측 끝단은 후술될 조작로드(130)의 조작에 의해 상하 기울어지면서 벌어지거나 혹은, 오므려지면서 상기 공구(20)의 생크(21)를 선택적으로 파지하도록 이루어진다.The plurality of grip levers 120 are configured to grip the shank 21 of the tool 20 housed in the tip end of the spindle 110 and are disposed along the inner circumference of the tip end of the spindle 110, And the front end of the tool 20 is selectively gripped by being tilted or tilted by the operation of the operation rod 130, which will be described later, to grip the shank 21 of the tool 20 selectively.

또한, 상기 조작로드(130)는 상기 스핀들(110) 내에 위치되면서 상기 스핀들(110) 내의 축 방향을 향해 전후 이동 가능하게 설치되며, 전방측 끝단에는 벌림단(131)이 추가로 제공되면서 해당 조작로드(130)의 후퇴 이동에 의해 첨부된 도 4와 같이 상기 각 파지레버(120)의 선단을 벌려 상기 공구(20)의 생크(21)를 파지하거나 혹은, 첨부된 도 5와 같이 해당 조작로드(130)의 전진 이동에 의해 상기 각 파지레버(120)의 선단을 오므려 상기 공구(20)의 생크(21)에 대한 파지가 해제되도록 동작된다.The operating rod 130 is installed in the spindle 110 so as to be movable back and forth in the axial direction of the spindle 110. A forward end 131 of the operating rod 130 is provided at the forward end of the spindle 110, The retracting movement of the rod 130 may open the distal end of each of the grip levers 120 to grasp the shank 21 of the tool 20 as shown in FIG. The grasping operation of the grip 20 with respect to the shank 21 is released by closing the distal ends of the grip levers 120 by forward movement of the tool 130. [

이와 함께, 상기 스핀들(110)의 후방에는 상기 조작로드(130)의 전후 이동을 위한 동작을 제어하는 툴 클램핑용 실린더(140)가 구비되며, 특히 상기 조작로드(130)의 내부에는 그의 축 방향을 따라 쿨런트 공급홀(132)이 관통 형성되어 상기 스핀들(110)의 선단 내부에 파지된 공구(20)로 쿨런트를 공급하도록 이루어진다.In addition, a tool clamping cylinder 140 is provided at the rear of the spindle 110 to control the operation for moving the operation rod 130 back and forth. Particularly, A coolant supply hole 132 is formed through the coolant supply hole 132 to supply coolant to the tool 20 held inside the tip of the spindle 110.

다음으로, 상기 매거진 유닛(200)은 기계 가공을 위한 복수의 공구를 보유함과 더불어 선택적인 회전에 의해 상기 스핀들 유닛(100)을 이루는 스핀들(110)의 선단측 전방으로 상기 각 공구 중 어느 한 공구를 선택적으로 위치시키도록 이루어진 부위이다.Next, the magazine unit 200 holds a plurality of tools for machining, and selectively rotates the spindle unit 100 in front of the front end of the spindle unit 100, To selectively position the tool.

이와 같은 매거진 유닛(200)은 매거진 몸체(210)와, 회전피니언(220)과, 지지샤프트(230) 및 그립퍼(240)를 포함하여 구성된다.The magazine unit 200 includes a magazine body 210, a rotary pinion 220, a support shaft 230, and a gripper 240.

여기서, 상기 매거진 몸체(210)는 매거진 유닛(200)의 외관을 이루는 부위로써, 공작기계를 이루는 본체프레임(10)의 상면에 형성된 가이드레일(도시는 생략됨)을 따라 전후 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다.Here, the magazine body 210 is a portion forming an outer appearance of the magazine unit 200, and is installed to be movable back and forth along a guide rail (not shown) formed on the upper surface of the main body frame 10 constituting a machine tool do.

또한, 상기 회전피니언(220)은 후술될 구동원(300)의 회전 구동력을 제공받아 회전 구동되는 구성으로써, 상기 매거진 몸체(210)의 상단측 배면 내측에 구비됨과 더불어 전술된 스핀들 유닛(100)의 스핀들(110)과는 동일한 축 방향을 향해 설치되도록 이루어진다.The rotary pinion 220 is rotatably driven by receiving a rotational driving force of a driving source 300 to be described later. The rotary pinion 220 is disposed inside the upper end side of the magazine body 210, And the spindle 110 are installed in the same axial direction.

또한, 상기 지지샤프트(230)는 상기 매거진 몸체(210)에 회전 가능하게 설치되는 부위로써 회전피니언(220)의 축 방향과는 경사지게 설치되면서 회전되도록 구성되며, 특히 이 지지샤프트(230)의 둘레에는 상기 회전피니언(220)에 맞물리는 베벨기어(250)가 상기 지지샤프트(230)의 지지를 받아 회전 가능하게 설치됨과 더불어 상기 지지샤프트(230)의 전방측 끝단 둘레에는 상기 베벨기어(250)가 결합되는 회전체(260)가 구비되어 상기 지지샤프트(230)의 지지를 받아 회전되도록 구성된다.The support shaft 230 is rotatably mounted on the magazine body 210 and is configured to be rotated while being inclined relative to the axial direction of the rotary pinion 220. In particular, A bevel gear 250 engaged with the rotary pinion 220 is rotatably supported by the support shaft 230 and the bevel gear 250 is disposed around the front end of the support shaft 230. [ And is supported by the support shaft 230 to be rotated.

또한, 상기 그립퍼(240)는 상기 회전체(260)의 전면 방사 방향을 따라 각각 구비되면서 각각의 공구(20)가 파지되도록 구성된다. 이때 상기 그립퍼(240)는 슬라이더(241)의 상하 이동에 따라 상기 공구(20)의 파지 및 파지 해제가 이루어질 수 있도록 구성되며, 이러한 구조는 기존의 일반적인 그립퍼(240)의 파지 구조와 동일하기 때문에 더욱 상세한 구조 설명은 생략하도록 한다.The grippers 240 are respectively provided along the front radial direction of the rotating body 260 so that the tools 20 are gripped. At this time, the gripper 240 is configured to grip and release the tool 20 in accordance with the upward / downward movement of the slider 241, and this structure is the same as the gripping structure of the conventional gripper 240 A more detailed structural description will be omitted.

다음으로, 상기 구동원(300)은 상기 스핀들 유닛(100)의 회전 및 상기 매거진 유닛(200)을 이루는 회전체(260)의 회전을 위한 회전 구동력을 제공하는 부위이다.Next, the driving source 300 is a portion for providing rotation driving force for rotating the spindle unit 100 and rotating the rotating body 260 constituting the magazine unit 200.

본 발명의 실시예에서는 상기 구동원(300)이 구동모터로 이루어짐을 그 예로 하며, 특히 상기 구동모터는 회전수 혹은, 회전 속도의 제어가 가능한 구성임을 제시한다.In the embodiment of the present invention, the drive source 300 is an example of a drive motor. In particular, the drive motor may be configured to control the number of revolutions or the rotation speed.

즉, 상기 구동모터의 구동에 따른 회전수 제어를 통해 상기 매거진 유닛(200)을 이루는 각 그립퍼(240)의 공구(20)가 스핀들 유닛(100)을 이루는 스핀들(110)에 각각 일치될 수 있도록 하고, 또한 상기 구동모터의 구동에 따른 회전 속도의 제어를 통해 스핀들(110)의 속도 제어가 가능하도록 한 것이다.That is, by controlling the rotation speed of the drive motor, the tool 20 of each gripper 240 constituting the magazine unit 200 can be matched to the spindle 110 of the spindle unit 100 And the speed of the spindle 110 can be controlled by controlling the rotational speed of the driving motor.

이때, 상기 구동원(300)은 그의 모터축(310)이 상기 매거진 유닛(200)을 이루는 회전피니언(220)과 동일 축선상에 위치되도록 배치된다.At this time, the driving source 300 is disposed such that its motor shaft 310 is positioned on the same axis as the rotating pinion 220 constituting the magazine unit 200.

다음으로, 상기 동력 전달유닛(400)은 상기 구동원(300)으로부터 제공되는 회전 구동력을 상기 스핀들 유닛(100) 혹은, 상기 매거진 유닛(200) 중 어느 한 유닛으로 선택하여 제공하는 구조이다.Next, the power transmission unit 400 has a structure in which the rotational driving force provided from the driving source 300 is selectively provided to either the spindle unit 100 or the magazine unit 200.

즉, 상기 동력 전달유닛(400)에 의해 단일의 구동원(300)으로 스핀들 유닛(100) 및 매거진 유닛(200)의 회전 구동이 이루어질 수 있도록 한 것이다.That is, the spindle unit 100 and the magazine unit 200 can be rotationally driven by the single drive source 300 by the power transmission unit 400.

이와 같은 동력 전달유닛(400)은 첨부된 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이 주동측 회전풀리(410)와, 이동형 회전축(420)과, 매거진 회전축(430)을 포함하여 구성된다.7 to 12, the power transmitting unit 400 includes a main moving-side rotating pulley 410, a movable rotating shaft 420, and a magazine rotating shaft 430. As shown in FIGS.

여기서, 상기 주동측 회전풀리(410)는 상기 구동원(300)을 이루는 모터축(310)의 둘레에 회전 가능하게 결합되면서 후술될 이동형 회전축(420)으로부터 상기 구동원(300)의 회전 구동력을 전달받아 회전됨과 더불어 전방측 내주면에는 제1내접기어(411)가 형성되어 이루어진다.The main driving-side rotating pulley 410 is rotatably coupled to the motor shaft 310 constituting the driving source 300 and receives the rotational driving force of the driving source 300 from the moving rotating shaft 420 to be described later And a first internal gear 411 is formed on the inner circumferential surface on the front side.

이때, 상기 스핀들 유닛(100)의 후단측 둘레면에는 종동측 회전풀리(440)가 추가로 고정 설치되고, 상기 주동측 회전풀리(410)와 상기 종동측 회전풀리(440)는 동력전달부재(450)로써 서로 간의 동력 전달이 가능하도록 구성된다. 상기 동력전달부재(450)는 타이밍 벨트로 이루어짐을 그 예로 하며, 이는 첨부된 도 3에 도시된 바와 같다.At this time, a driven side rotary pulley 440 is additionally fixed to the rear end side peripheral surface of the spindle unit 100, and the main movement side rotation pulley 410 and the driven side rotation pulley 440 are connected to the power transmission member 450) to transmit power between each other. The power transmitting member 450 is made up of a timing belt, which is shown in FIG.

또한, 상기 이동형 회전축(420)은 구동원(300)의 회전 구동력을 상기 주동축 회전풀리(410) 혹은, 매거진 회전축(430) 중 어느 한 곳으로 선택하여 전달하도록 이루어진 부위로써, 상기 주동측 회전풀리(410)와 함께 축 방향을 향해 이동 가능하게 설치되면서 선단의 외주면에는 제2외접기어(421)가 형성됨과 후단에는 내주면 및 외주면에 기어를 동시에 갖는 기어부(460)가 고정 설치된다. 이때 상기 기어부(460)의 외주면에는 상기 제1내접기어(411)에 맞물리는 제1외접기어(461)가 형성됨과 더불어 내주면에는 구동원(300)의 모터축(310)에 형성된 기어(311)와 맞물리는 맞물림기어(462)가 형성되어 이루어진다.The movable type rotary shaft 420 is a portion for selectively transmitting the rotational driving force of the driving source 300 to either the main coaxial rotary pulley 410 or the magazine rotary shaft 430, A second external gear 421 is formed on the outer peripheral surface of the tip end and a gear portion 460 having gears on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface is fixed to the rear end. A first external gear 461 engaged with the first internal gear 411 is formed on the outer circumferential surface of the gear portion 460 and a gear 311 formed on the motor shaft 310 of the drive source 300 is formed on the inner circumferential surface. And an engaging gear 462 engaging with the engaging gear 462 is formed.

또한, 상기 매거진 회전축(430)은 선단이 상기 매거진 유닛(200)의 회전피니언(220)의 후단에 고정되면서 상기 회전피니언(220)을 회전시키도록 설치되며, 그 후단의 내주면에는 상기 제2외접기어(421)에 맞물려 회전되는 제2내접기어(431)가 형성되고, 후단의 내주면 중 후방측 끝단에는 상기 이동형 회전축(420)의 제2외접기어(421)가 형성된 부위의 후면을 받쳐주는 받침턱(432)이 형성되면서 상기 매거진 유닛(200)의 전방 이동시 상기 이동형 회전축(420)을 전방으로 이동시킴과 더불어 상기 이동형 회전축(420)의 회전력을 전달받아 회전되면서 매거진 유닛(200)을 회전시키도록 구성된다.The magazine rotation shaft 430 is installed to rotate the rotation pinion 220 while its tip is fixed to the rear end of the rotation pinion 220 of the magazine unit 200, A second internal gear 431 engaged with the gear 421 is formed and a rear end of the inner peripheral surface of the rear end is formed with a support The jaws 432 are formed and the movable rotary shaft 420 is moved forward when the magazine unit 200 is moved forward and the magazine unit 200 is rotated while receiving the rotational force of the movable rotary shaft 420 .

즉, 전술된 주동측 회전풀리(410)와 이동형 회전축(420)과 기어부(460) 및 매거진 회전축(430)에 의해 구동원(300)의 모터축(310)으로부터 전달되는 회전 구동력은 상기 스핀들 유닛(100) 혹은, 매거진 유닛(200)에 선택적으로 제공되며, 특히 상기 이동형 회전축(420)은 상기 매거진 유닛(200)의 전후 이동에 의해 그의 전후 이동이 이루어지면서 상기 주동측 회전풀리(410) 혹은, 매거진 회전축(430)에 선택적으로 동력 전달 가능하게 연결되도록 구성되기 때문에 스핀들 유닛(100) 혹은, 매거진 유닛(200)으로의 선택적인 회전 구동력 전달은 순간적이면서도 정확히 이루어질 수 있게 된다.That is, the rotational driving force transmitted from the motor shaft 310 of the driving source 300 by the main rotating pulley 410, the movable rotating shaft 420, the gear portion 460 and the magazine rotating shaft 430 is transmitted to the spindle unit The magazine unit 200 and the magazine unit 200. The magazine unit 200 is selectively provided to the magazine unit 100 or the magazine unit 200. Particularly, And the magazine rotation shaft 430 so that selective transmission of the rotational driving force to the spindle unit 100 or the magazine unit 200 can be instantaneously and accurately performed.

이때, 상기 매거진 회전축(430)의 내부 후면 및 상기 이동형 회전축(420)의 전면 사이에는 이격스프링(470)이 개제되며, 이러한 이격스프링(470)에 의해 매거진 유닛(200)이 후퇴 이동될 경우 이동형 회전축(420)은 매거진 회전축(430)과 함께 후퇴 이동됨과 더불어 상기 이동형 회전축(420)의 제2외접기어(421)는 상기 매거진 회전축(430) 내의 제2내접기어(431)로부터 이격된 상태를 유지하게 된다.A spacing spring 470 is provided between the inner rear surface of the magazine rotating shaft 430 and the front surface of the movable rotating shaft 420. When the magazine unit 200 is retracted by the spacing spring 470, The rotary shaft 420 is retracted together with the magazine rotary shaft 430 and the second external gear 421 of the movable rotary shaft 420 is separated from the second internal gear 431 in the magazine rotary shaft 430 .

한편, 본 발명의 실시예에 따른 자동 공구 교환장치는 연동 유닛(500)이 더 포함되어 이루어짐을 추가적인 특징으로 제시한다.Meanwhile, the automatic tool changer according to the embodiment of the present invention may further include an interlocking unit (500).

상기 연동 유닛(500)은 상기 동력 전달유닛(400)으로부터 제공되는 회전 구동력이 상기 매거진 유닛(200)으로부터 상기 스핀들 유닛(100)으로 변경되어 제공될 때 스핀들 유닛(100)의 선단측 전방에 위치된 공구(20)가 상기 스핀들 유닛(100)을 이루는 스핀들(110)의 선단측 내로 수용되도록 하는 부위이다.The interlocking unit 500 is positioned at the front end side of the spindle unit 100 when the rotational driving force provided from the power transmitting unit 400 is changed from the magazine unit 200 to the spindle unit 100, And the tool 20 is accommodated in the tip end side of the spindle 110 constituting the spindle unit 100. [

이와 같은 연동 유닛(500)은 매거진 유닛(200)과 스핀들 유닛(100) 사이에 위치되도록 설치되며, 전후 이동실린더(510)와, 이동플런저(520)와, 링크부재(530) 및 슬라이딩블럭(540)을 포함하여 구성된다.Such an interlocking unit 500 is installed between the magazine unit 200 and the spindle unit 100 and includes a back and forth moving cylinder 510, a moving plunger 520, a link member 530, and a sliding block 540).

여기서, 상기 전후 이동실린더(510)는 매거진 유닛(200)의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 실린더이며, 상기 이동플런저(520)는 상기 전후이동실린더(510)의 전후 이동을 위한 구동력을 제공받아 전후 이동되면서 상기 매거진 유닛(200)을 전후 이동시키도록 구성된다.Here, the back-and-forth moving cylinder 510 is a cylinder that provides a driving force for moving back and forth of the magazine unit 200, and the moving plunger 520 is provided with a driving force for moving the back- And is configured to move the magazine unit 200 back and forth while being moved back and forth.

또한, 상기 링크부재(530)는 상기 이동플런저(520)의 전후 이동 경로상에 위치됨과 더불어 그의 후방측 끝단은 상기 이동플런저(520)의 저부에 맞닿도록 위치되면서 상기 이동플런저(520)의 후퇴 이동에 따른 접촉 해제시 선단이 상향 이동되도록 회전되게 설치된다. 이때, 상기 링크부재(530)의 후방측 끝단에는 상기 이동플런저(520)의 저부에 맞닿는 부위로 제공되면서 상기 이동플런저(520)와의 접촉 마찰을 줄이기 위한 구름롤러(531)가 구비되고, 상기 링크부재(530)의 전방측 끝단인 후술될 슬라이딩블럭(540)과의 결합 부위는 구형으로 형성되며, 상기 링크부재(530)의 선단측 상면에는 해당 링크부재(530)의 후방측 끝단에 대한 가압력 해제시 원위치로 복귀 회전되도록 하는 복원스프링(532)이 장착된다.The link member 530 is positioned on the back and forth movement path of the moving plunger 520 and the rear end of the link member 530 is positioned to abut the bottom of the moving plunger 520, And is rotated so that the tip moves upward when the contact is released due to the movement. At this time, the rear end of the link member 530 is provided with a rolling roller 531 for reducing the contact friction with the moving plunger 520 while being provided at a portion contacting the bottom of the moving plunger 520, The front end of the link member 530 and the sliding block 540 are formed in a spherical shape. The top surface of the link member 530 is pressed against the rear end of the link member 530, A restoring spring 532 is mounted to return to the home position when released.

또한, 상기 슬라이딩블럭(540)은 상기 링크부재(530)의 선단에 결합됨과 더불어 전방측 끝단은 상기 매거진 유닛(200)이 후퇴 이동되었을 경우 그립퍼(240)에 결합되어 상기 링크부재(530)의 회전에 의해 상향 슬라이딩 이동되면서 상기 그립퍼(240)에 파지된 공구(20)의 파지를 해제하는 블럭이다. 이때 상기 슬라이딩블럭(540)의 전면에는 결합돌출단(541)이 돌출 형성되며, 이 결합돌출단(541)은 공구(20)의 파지 조작을 위해 그립퍼(240)에 구비되는 슬라이더(241) 내로 수용 결합되도록 이루어진다.The sliding block 540 is coupled to the front end of the link member 530 and the front end of the sliding block 540 is coupled to the gripper 240 when the magazine unit 200 is retracted, And is released from gripping the tool 20 gripped by the gripper 240 while being slid upward by the rotation. A coupling protrusion 541 protrudes from the front surface of the sliding block 540. The coupling protrusion 541 is inserted into the slider 241 of the gripper 240 for gripping the tool 20 Respectively.

하기에서는, 전술된 본 발명의 실시예에 따른 자동 공구 교환장치에 대한 작용을 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the automatic tool changer according to the embodiment of the present invention described above will be described in more detail.

우선, 첨부된 도 2 내지 도 4와 같이 일반적인 공작기계의 동작 상태에서는 공구(20)의 생크(21)가 스핀들 유닛(100)의 스핀들(110)에 장착된 상태로 상기 스핀들(110)의 회전에 의해 회전 구동되면서 공작물을 가공하게 된다.2 to 4, when the shank 21 of the tool 20 is mounted on the spindle 110 of the spindle unit 100, the rotation of the spindle 110 So that the workpiece is machined.

이의 경우, 연동 유닛(500)을 이루는 전후이동실린더(510)는 이동플런저(520)를 후퇴 이동시켜 첨부된 도 14에 도시된 바와 같이 링크부재(530)의 선단이 상향 경사진 상태를 이루도록 함으로써 슬라이딩블럭(540)이 그립퍼(240)의 슬라이더(241)를 상향 이동시켜 해당 그립퍼(240)에 위치되는 공구(20)의 구속을 해제한 상태로 유지되며, 특히 상기 이동플런저(520)의 후퇴 이동에 의해 매거진 유닛(200)을 이루는 매거진 몸체(210) 역시 후퇴 이동된다.In this case, the back and forth moving cylinder 510 constituting the interlocking unit 500 retracts the moving plunger 520 so that the tip of the link member 530 is tilted upward as shown in FIG. 14 The sliding block 540 moves the slider 241 of the gripper 240 upward to release the restraint of the tool 20 located in the gripper 240. In particular, The magazine body 210 constituting the magazine unit 200 by the movement is also moved backward.

또한, 상기 매거진 몸체(210)의 후퇴 이동 및 이로 인한 이격스프링(470)의 복원력에 의해 동력 전달유닛(400)을 이루는 매거진 회전축(430)의 제2내접기어(431)로부터 이동형 회전축(420)의 제2외접기어(421)가 분리됨과 더불어 상기 이동형 회전축(420) 역시 매거진 회전축(430)과 함께 후퇴 이동되면서 이동형 회전축(420)의 후단에 구비된 기어부(460)의 제1외접기어(461)는 주동측 회전풀리(410)의 제1내접기어(411)에 맞물리게 된다. 이때 상기 기어부(460)의 맞물림기어(462)는 이동형 회전축(420)의 전후 이동에 상관없이 항상 모터축(310)의 기어(311)에 맞물린 상태로 유지된다.The magazine rotation shaft 430 is rotated from the second internal gear 431 of the magazine rotation shaft 430 constituting the power transmission unit 400 by the retracting movement of the magazine body 210 and the restoring force of the separation spring 470, The second external gear 421 of the gear portion 460 provided at the rear end of the movable rotary shaft 420 is disengaged and the movable rotary shaft 420 is also retracted together with the magazine rotary shaft 430, 461 are engaged with the first internal gear 411 of the main-body-side rotary pulley 410. At this time, the meshing gear 462 of the gear portion 460 is always kept meshed with the gear 311 of the motor shaft 310 regardless of the forward and backward movement of the movable type of rotation shaft 420.

따라서, 전술된 최초의 상태에서는 구동원(300)의 구동이 이루어질 경우 이 회전 구동력은 상기 기어부(460)에 의해 주동측 회전풀리(410)로 제공되어 상기 주동측 회전풀리(410)를 회전시키게 되며, 이로써 동력전달부재(타이밍벨트)(450)의 연동에 의한 종동측 회전풀리(440)의 회전 구동이 이루어지면서 스핀들(110)을 회전시킴에 따라 상기 스핀들(110)에 고정된 공구(20)의 회전 구동에 의한 공작물의 가공이 이루어질 수 있게 된다.Therefore, when the driving source 300 is driven in the initial state described above, the rotational driving force is provided to the main moving-side rotating pulley 410 by the gear portion 460 to rotate the main moving-side rotating pulley 410 Thereby rotating the driven pulley 440 by the interlocking of the power transmitting member (timing belt) 450 and turning the spindle 110 to rotate the tool 20 fixed to the spindle 110 So that the machining of the workpiece can be performed.

한편, 전술된 상태에서 작업의 필요상 공구(20)를 교체하고자 할 경우에는 연동 유닛(500)을 이루는 전후이동실린더(510)의 동작 제어가 이루어지면서 이동플런저(520)를 전진 이동시키게 된다.In the meantime, when the tool 20 is to be replaced in the state described above, the movement of the moving plunger 520 is controlled by controlling the operation of the back and forth moving cylinder 510 constituting the interlocking unit 500.

이의 경우, 링크부재(530)의 선단은 첨부된 도 15에 도시된 바와 같이 복원스프링(532)의 복원력에 의해 하향 경사진 상태를 이루게 됨으로써 슬라이딩블럭(540)이 슬라이더(241)를 하향 이동시켜 해당 그립퍼(240)에 위치되는 공구(20)를 구속하게 되며, 이와 동시에 스핀들 유닛(100)을 이루는 툴 클램핑용 실린더(140)가 구동되면서 조작로드(130)를 전진 이동시킴에 따라 각 파지레버(120)에 의한 공구(20)의 생크(21)에 대한 파지가 해제된다.In this case, the tip of the link member 530 is inclined downward by the restoring force of the restoring spring 532 as shown in FIG. 15, so that the sliding block 540 moves the slider 241 downward The tool clamping cylinder 140 constituting the spindle unit 100 is driven to move the operation rod 130 forward to move the grip lever 240 to the grip lever 240. As a result, The gripping of the tool 20 to the shank 21 by the tool 120 is released.

이와 함께, 상기 이동플런저(520)의 전진 이동에 의해 매거진 유닛(200)을 이루는 매거진 몸체(210) 역시 전진 이동되면서 상기 매거진 유닛(200)의 각 그립퍼(240)에 구속된 공구(20)는 첨부된 도 5에 도시된 바와 같이 스핀들(110)로부터 이탈된다.The magazine body 210 constituting the magazine unit 200 is also moved forward by the forward movement of the moving plunger 520 so that the tool 20 constrained to each gripper 240 of the magazine unit 200 And is released from the spindle 110 as shown in FIG.

그리고, 상기한 매거진 몸체(210)의 전진 이동이 이루어지면 이 매거진 몸체(210)에 구비된 매거진 회전축(230)의 제2내접기어(431)는 이동형 회전축(420)의 제2외접기어(421)에 맞물림과 동시에 계속적인 추가 전진 이동에 의해 상기 이동형 회전축(420) 역시 전진 이동시킴으로써 상기 이동형 회전축(420)의 후단에 위치된 기어부(460)의 제1외접기어(461)는 주동측 회전풀리(410)의 제1내접기어(411)로부터 분리된다. 물론 이때에도 상기 기어부(460)의 맞물림기어(462)는 이동형 회전축(420)의 전후 이동에 상관없이 항상 모터축(310)의 기어(311)에 맞물린 상태로 유지된다.The second internal gear 431 of the magazine rotation shaft 230 provided on the magazine body 210 is rotated by the second external gear 421 of the movable rotary shaft 420 The first external gear 461 of the gear portion 460 positioned at the rear end of the movable type rotary shaft 420 is rotated by the main driven side rotation shaft 420 by forwardly moving the movable type rotary shaft 420 by further continuous forward movement, And is separated from the first internal gear 411 of the pulley 410. Of course, at this time, the meshing gear 462 of the gear portion 460 is always kept meshed with the gear 311 of the motor shaft 310 regardless of the forward and backward movement of the movable type of rotation shaft 420.

따라서, 전술된 상태에서 구동원(300)의 구동이 이루어질 경우 이 회전 구동력은 상기 이동형 회전축(420)을 회전시킴과 동시에 이 이동형 회전축(420)이 동력 전달 가능하게 연결된 매거진 회전축(430)이 회전된다.Accordingly, when the driving source 300 is driven in the above-described state, the rotational driving force rotates the movable type rotary shaft 420 and the magazine rotating shaft 430 connected to the movable type rotary shaft 420 so as to transmit power is rotated .

또한, 상기 매거진 회전축(430)이 회전되면 이에 고정된 회전피니언(220)의 회전이 이루어지며, 계속해서 상기 회전피니언(220)에 맞물린 베벨기어(250)가 회전되면서 회전체(260)를 회전시킴에 따라 상기 회전체(260)에 고정된 각 그립퍼(240)가 회전된다.When the magazine rotation shaft 430 is rotated, the rotation pinion 220 fixed thereto is rotated. Then, the bevel gear 250 engaged with the rotation pinion 220 is rotated to rotate the rotation body 260 The grippers 240 fixed to the rotating body 260 are rotated.

이후, 상기 각 그립퍼(240) 중 사용하고자 하는 공구(20)를 갖는 그립퍼(240)의 위치가 스핀들(110)의 전방에 위치되면 구동원(300)의 구동이 중단되고, 계속해서 전후이동실린더(510)의 구동에 따른 매거진 몸체(210)의 후퇴 이동 및 툴 클램핑용 실린더(140)의 구동에 따른 조작로드(130)의 후퇴 이동이 순차적으로 이루어지면서 공구(20)가 그립퍼(240)로부터 구속 해제됨과 더불어 이 공구(20)의 생크(21)가 스핀들(110) 내의 각 파지레버(120)에 의해 파지된 상태를 이루게 된다.When the position of the gripper 240 having the tool 20 to be used among the grippers 240 is positioned in front of the spindle 110, driving of the driving source 300 is stopped, The tool 20 is retracted from the gripper 240 by the retraction movement of the magazine body 210 according to the driving of the tool clamping cylinder 510 and the retraction movement of the operation rod 130 according to the driving of the tool clamping cylinder 140, The shank 21 of the tool 20 is held by the respective gripping levers 120 in the spindle 110. As a result,

이와 함께, 상기 매거진 몸체(210)의 후퇴 이동 및 이로 인한 이격스프링(470)의 복원력에 의해 동력 전달유닛(400)을 이루는 매거진 회전축(430)의 제2내접기어(431)로부터 이동형 회전축(420)의 제2외접기어(421)가 분리됨과 더불어 상기 이동형 회전축(420) 역시 매거진 회전축(430)과 함께 후퇴 이동되면서 이동형 회전축(420)의 후단에 구비된 기어부(460)의 제1외접기어(461)는 주동측 회전풀리(410)의 제1내접기어(411)에 맞물리게 된다. 이때 상기 기어부(460)의 맞물림기어(462)는 이동형 회전축(420)의 전후 이동에 상관없이 모터축(310)의 기어(311)에 맞물린 상태로 유지된다.The second internal gear 431 of the magazine rotating shaft 430 constituting the power transmitting unit 400 is rotated from the second internal gear 431 of the magazine body 210 to the moving rotating shaft 420 by the restoring force of the separating spring 470, And the movable rotary shaft 420 is also retracted together with the magazine rotary shaft 430 so that the first external gear 421 of the gear portion 460 provided at the rear end of the movable rotary shaft 420 is rotated, (461) engages with the first internal gear (411) of the main moving-side rotary pulley (410). At this time, the meshing gear 462 of the gear portion 460 is kept meshed with the gear 311 of the motor shaft 310 irrespective of the forward and backward movement of the movable type of rotation shaft 420.

따라서, 전술된 상태에서는 기 설명된 최초의 상태에서와 같이 구동원(300)의 구동에 따른 회전 구동력이 스핀들(110)로 제공되어 상기 스핀들(110)에 고정된 공구(20)의 회전 구동에 의한 공작물의 가공이 이루어질 수 있게 된다.Therefore, in the above-described state, as in the initial state described above, the rotational driving force according to the driving of the driving source 300 is provided to the spindle 110, The workpiece can be machined.

결국, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치는 단일의 구동원(300)을 이용하여 매거진 유닛(200)과 스핀들 유닛(100)을 구동시킬 수 있도록 함으로써 별도 구동원의 제공에 비해 전체적인 제조 단가의 절감을 이룰 수 있게 된다.As a result, the automatic tool changer according to the present invention can drive the magazine unit 200 and the spindle unit 100 using a single drive source 300, thereby reducing the manufacturing cost as a whole, .

특히, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치는 매거진 유닛(200)이 동작될 때에는 스핀들 유닛(100)으로 제공되는 동력이 차단되고, 또한 스핀들 유닛(100)이 동작될 때에는 매거진 유닛(20))으로 제공되는 동력이 차단됨에 따라 각 유닛(100,200)의 동작시 여타 유닛이 함께 동작됨에 따라 야기될 수 있는 부품 손상을 방지할 수 있게 된다.Particularly, in the automatic tool changer according to the present invention, when the magazine unit 200 is operated, the power provided to the spindle unit 100 is cut off and when the spindle unit 100 is operated, As the provided power is cut off, it is possible to prevent damage to components which may be caused by operation of other units in operation of each unit 100, 200.

또한, 본 발명에 따른 자동 공구 교환장치는 연동 유닛(500)의 추가 제공에 의해 매거진 유닛(200)의 동작과 스핀들 유닛(100)으로부터 공구의 구속 해제를 위한 동작이 서로 연동되면서 동시에 이루어지도록 구성됨에 따라 공구 교체를 위한 작업 시간을 확연히 단축시킬 수 있게 된다.The automatic tool changer according to the present invention is configured such that the operation of the magazine unit 200 and the operation for releasing the constraint of the tool from the spindle unit 100 by the additional provision of the interlocking unit 500 are concurrently performed at the same time It is possible to significantly shorten the working time for tool replacement.

10. 본체프레임 20. 공구
21. 생크 100. 스핀들 유닛
110. 스핀들 120. 파지레버
130. 조작로드 131. 벌림단
140. 툴 클램핑용 실린더 200. 매거진 유닛
210. 매거진 몸체 220. 회전피니언
230. 지지샤프트 240. 그립퍼
241. 슬라이더 250. 베벨기어
260. 회전체 300. 구동원
310. 모터축 400. 동력 전달유닛
410. 주동측 회전풀리 411. 제1내접기어
420. 이동형 회전축 421. 제2외접기어
430. 매거진 회전축 431. 제2내접기어
432. 받침턱 440. 종동측 회전풀리
450. 동력전달부재 460. 기어부
461. 제1외접기어 462. 맞물림기어
470. 이격스프링 500. 연동 유닛
510. 전후 이동실린더 520. 이동플런저
530. 링크부재 531. 구름롤러
532. 복원스프링 540. 슬라이딩블럭
541. 결합돌출단
10. Body frame 20. Tool
21. Shank 100. Spindle unit
110. Spindle 120. Grasping lever
130. Operating rod 131. Opening end
140. Cylinder for tool clamping 200. Magazine unit
210. Magazine body 220. Rotary pinion
230. Support shaft 240. Gripper
241. Slider 250. Bevel gear
260. Rotor 300. Drive source
310. Motor shaft 400. Power transmission unit
410. Main-side rotary pulley 411. First internal gear
420. Movable type rotary shaft 421. Second external gear
430. Magazine rotation shaft 431. Second internal gear
432. Support jaw 440. Pulleys on the driven side
450. Power transmission member 460. Gear portion
461. First external gear 462. Engaging gear
470. Spacing spring 500. Interlocking unit
510. Back and forth moving cylinder 520. Moving plunger
530. Link member 531. Roller roller
532. Restoring spring 540. Sliding block
541. Coupling protrusion

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 본체프레임에 회전 가능하게 설치되며, 선단으로 기계 가공을 위한 공구가 선택적으로 장착되어 파지함과 더불어 상기 파지된 공구를 강제 회전시켜 기계 가공을 수행하는 스핀들 유닛;
상기 본체프레임에 전후 슬라이딩 이동 가능하게 설치됨과 더불어 기계 가공을 위한 복수의 공구가 각각 개별 안착되는 복수의 그립퍼 및 이 그립퍼를 일괄 회전시키는 회전체를 가지는 매거진 유닛;
상기 스핀들 유닛의 회전 및 상기 매거진 유닛을 이루는 회전체의 회전을 위한 회전 구동력을 제공하는 단일의 구동원;
상기 구동원으로부터 제공되는 회전 구동력을 상기 스핀들 유닛 혹은, 상기 매거진 유닛 중 어느 한 유닛에만 선택하여 제공함과 더불어 상기 스핀들 유닛 혹은, 매거진 유닛 중 어느 한 유닛의 동작시 다른 한 유닛은 동작은 중지되도록 구성된 동력 전달유닛;을 포함하며,
상기 매거진 유닛은
본체프레임에 전후 슬라이딩 이동 가능하게 설치되는 매거진 몸체와,
상기 매거진 몸체의 상단측 배면 내측에 구비되면서 상기 구동원의 회전 구동력을 제공받아 회전 구동되는 회전피니언과,
상기 회전피니언의 축 방향과는 경사지면서 상기 매거진 몸체에 고정 설치되는 지지샤프트와,
상기 지지샤프트의 둘레에 회전 가능하게 설치되면서 상기 회전피니언에 맞물리는 베벨기어와,
상기 지지샤프트의 전방측 끝단 둘레에 회전 가능하게 설치되면서 상기 베벨기어가 결합되는 회전체를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
A spindle unit rotatably installed on the main frame and having a tip for selectively machining a tool for machining, and for performing machining by forcibly rotating the tool;
A magazine unit having a plurality of grippers mounted on the body frame so as to be slidable in the front and rear directions and to which a plurality of tools for machining are individually seated, and a rotating body for rotating the grippers in a batch;
A single driving source for providing rotational driving force for rotation of the spindle unit and rotation of the rotating body constituting the magazine unit;
Wherein the spindle unit or the magazine unit is provided with a rotating driving force selectively provided to only one of the spindle unit and the magazine unit, And a transmission unit,
The magazine unit
A magazine body mounted on the body frame so as to be slidable back and forth,
A rotary pinion provided inside the upper end side of the magazine body and rotatably driven by a rotational driving force of the driving source,
A support shaft fixed to the magazine body while being inclined from an axial direction of the rotary pinion,
A bevel gear which is rotatably installed around the support shaft and engages with the rotary pinion,
And a rotating body rotatably installed around the front end of the support shaft and coupled with the bevel gear.
본체프레임에 회전 가능하게 설치되며, 선단으로 기계 가공을 위한 공구가 선택적으로 장착되어 파지함과 더불어 상기 파지된 공구를 강제 회전시켜 기계 가공을 수행하는 스핀들 유닛;
상기 본체프레임에 전후 슬라이딩 이동 가능하게 설치됨과 더불어 기계 가공을 위한 복수의 공구가 각각 개별 안착되는 복수의 그립퍼 및 이 그립퍼를 일괄 회전시키는 회전체를 가지는 매거진 유닛;
상기 스핀들 유닛의 회전 및 상기 매거진 유닛을 이루는 회전체의 회전을 위한 회전 구동력을 제공하는 단일의 구동원;
상기 구동원으로부터 제공되는 회전 구동력을 상기 스핀들 유닛 혹은, 상기 매거진 유닛 중 어느 한 유닛에만 선택하여 제공함과 더불어 상기 스핀들 유닛 혹은, 매거진 유닛 중 어느 한 유닛의 동작시 다른 한 유닛은 동작은 중지되도록 구성된 동력 전달유닛;을 포함하며,
상기 동력 전달유닛은
상기 구동원의 구동에 의해 회전되면서 전방측 내주면에는 제1내접기어가 형성됨과 더불어 둘레면에는 스핀들 유닛으로 구동력을 전달하도록 동력전달부재가 연결되는 주동측 회전풀리와,
상기 회전풀리의 축 방향을 향해 이동 가능하게 설치되며, 후단의 외주면에는 상기 제1내접기어와 맞물리는 제1외접기어가 형성됨과 더불어 선단의 외주면에는 제2외접기어가 형성된 이동형 회전축과,
상기 매거진 유닛에 회전 가능하게 설치되면서도 상기 매거진 유닛과 함께 전후 이동되도록 설치되며, 후단의 내주면에는 상기 제2외접기어에 맞물려 회전되는 제2내접기어가 형성됨과 더불어 후단의 내주면 끝단에는 상기 이동형 회전축에 형성된 제2외접기어의 후면을 받쳐주는 받침턱이 형성된 매거진측 회전축을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
A spindle unit rotatably installed on the main frame and having a tip for selectively machining a tool for machining, and for performing machining by forcibly rotating the tool;
A magazine unit having a plurality of grippers mounted on the body frame so as to be slidable in the front and rear directions and to which a plurality of tools for machining are individually seated, and a rotating body for rotating the grippers in a batch;
A single driving source for providing rotational driving force for rotation of the spindle unit and rotation of the rotating body constituting the magazine unit;
Wherein the spindle unit or the magazine unit is provided with a rotating driving force selectively provided to only one of the spindle unit and the magazine unit, And a transmission unit,
The power transmission unit
A first internal gear formed on a front inner circumferential surface while being rotated by driving of the driving source, a main moving-side rotating pulley connected to a power transmitting member to transmit a driving force to the spindle unit,
A first external gear engaged with the first internal gear is formed on an outer peripheral surface of a rear end of the rotary pulley, a movable rotary shaft having a second external gear formed on an outer peripheral surface of a front end thereof,
A second internal gear which is rotated by being engaged with the second external gear is formed on an inner circumferential surface of a rear end of the second internal gear and a second internal gear is formed on the inner circumferential surface of the rear end, And a magazine-side rotary shaft having a bearing jaw for supporting the rear surface of the second external gear formed therein.
제 4 항 또는, 제 5 항에 있어서,
상기 동력 전달유닛으로부터 제공되는 회전 구동력이 상기 매거진 유닛으로부터 상기 스핀들 유닛으로 변경되어 제공될 때 스핀들 유닛의 선단측 전방에 위치된 공구가 상기 스핀들 유닛의 선단측 내로 수용되도록 하는 연동 유닛이 더 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
The method according to claim 4 or 5,
Further comprising an interlocking unit for allowing a tool positioned in front of the tip end side of the spindle unit to be accommodated in the distal end side of the spindle unit when a rotational driving force provided from the power transmitting unit is changed from the magazine unit to the spindle unit and is provided Wherein said automatic tool changer comprises:
제 6 항에 있어서,
상기 연동 유닛은
매거진 유닛의 전후 이동을 위한 구동력을 제공하는 전후이동실린더와,
상기 전후이동실린더의 전후 이동을 위한 구동력을 제공받아 전후 이동되면서 상기 매거진 유닛을 전후 이동시키는 이동플런저와,
상기 이동플런저의 전후 이동 경로상에 위치됨과 더불어 그의 후방측 끝단은 상기 이동플런저의 저부에 맞닿도록 위치되면서 상기 이동플런저의 후퇴 이동에 따른 접촉 해제시 선단이 상향 이동되도록 회전되게 설치되는 링크부재와,
상기 링크부재의 선단에 결합됨과 더불어 전방측 끝단은 상기 매거진 유닛이 후퇴 이동되었을 경우 그립퍼에 결합되어 상기 링크부재의 회전에 의해 상향 슬라이딩 이동되면서 상기 그립퍼에 파지된 공구의 파지를 해제하는 슬라이딩블럭을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자동 공구 교환장치.
The method according to claim 6,
The interlocking unit
A back and forth moving cylinder for providing a driving force for back and forth movement of the magazine unit,
A moving plunger for moving the magazine unit back and forth while being reciprocated by a driving force for moving the back and forth moving cylinder back and forth,
A link member which is located on the back and forth movement path of the moving plunger and whose rear end is positioned to abut the bottom portion of the moving plunger and is rotated so that its tip moves upward when the moving plunger is retracted; ,
And a front end of the link member is coupled to the gripper when the magazine unit is retracted to be slid upward by the rotation of the link member to release gripping of the tool gripped by the gripper, Wherein the automatic tool changing device comprises:
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